Պղինձը պարբերական համակարգում. Պղնձի հիմնական հատկությունները

Պղինձ(լատ. cuprum), cu, Մենդելեևի պարբերական համակարգի I խմբի քիմիական տարր; ատոմային համարը 29, ատոմային զանգվածը 63,546; փափուկ, ճկուն կարմիր մետաղ: Բնական մետաղը բաղկացած է երկու կայուն իզոտոպների խառնուրդից՝ 63 cu (69,1%) և 65 cu (30,9%)։

Պատմական անդրադարձ.Հնագույն ժամանակներից հայտնի մետաղներից է Մ. Մ–ի հետ մարդու վաղ ծանոթությանը նպաստել է այն փաստը, որ այն բնության մեջ հանդիպում է ազատ վիճակում՝ նագեթների տեսքով, որոնք երբեմն հասնում են զգալի չափերի։ Մետաղը և դրա համաձուլվածքները մեծ դեր են խաղացել նյութական մշակույթի զարգացման գործում։ Օքսիդների և կարբոնատների հեշտ կրճատման շնորհիվ մետաղը, ըստ երևույթին, առաջին մետաղն էր, որը մարդը սովորեց նվազեցնել հանքաքարերում պարունակվող թթվածնային միացություններից: Լատինական M. անվանումը գալիս է Կիպրոս կղզու անունից, որտեղ հին հույները արդյունահանում էին պղնձի հանքաքար։ Հին ժամանակներում քարը մշակելու համար այն տաքացնում էին կրակի վրա և արագ սառչում, և ժայռը ճաքճքվում էր։ Արդեն այս պայմաններում հնարավոր էին վերականգնման գործընթացներ։ Հետագայում վերականգնումն իրականացվել է մեծ քանակությամբ ածուխով և օդի ներարկմամբ՝ խողովակների ու փչակների միջոցով։ Հրդեհները շրջապատված էին աստիճանաբար բարձրացող պատերով, ինչը հանգեցրեց առանցքային վառարանի ստեղծմանը: Հետագայում վերականգնողական մեթոդները իրենց տեղը զիջեցին սուլֆիդային պղնձի հանքաքարերի օքսիդատիվ ձուլմանը, որպեսզի ստացվեն միջանկյալ արտադրանքներ՝ փայլատ (սուլֆիդների համաձուլվածք), որում խտացված է մետաղը և խարամ (օքսիդների համաձուլվածք)։

Բաշխումը բնության մեջ. Երկրակեղևում մետաղի միջին պարունակությունը (կլարկ) կազմում է 4,7 10 -3% (ըստ զանգվածի), երկրակեղևի ստորին հատվածում, որը կազմված է հիմնական ապարներից, այն ավելի շատ է (1 10 -2%), քան վերին մասում (2 10 -3%), որտեղ գերակշռում են գրանիտները և թթվային այլ հրային ապարները։ Մ.-ն աշխուժորեն գաղթում է ինչպես խորքերի տաք ջրերում, այնպես էլ կենսոլորտի սառը լուծույթներում; Ջրածնի սուլֆիդը բնական ջրերից նստեցնում է տարբեր հանքային սուլֆիդներ, որոնք արդյունաբերական մեծ նշանակություն ունեն։ Հանքանյութերի բազմաթիվ միներալներից գերակշռում են սուլֆիդները, ֆոսֆատները, սուլֆատները և քլորիդները, հայտնի են նաև բնածին միներալները, կարբոնատները և օքսիդները։

Մ.-ն կյանքի կարևոր տարր է՝ ներգրավված է բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական գործընթացներում։ Կենդանի նյութերում M-ի միջին պարունակությունը 2 × 10 -4% է, օրգանիզմներ, որոնք հայտնի են որպես M-ի համակենտրոնացում: Տայգայում և այլ խոնավ կլիմայական լանդշաֆտներում M-ը համեմատաբար հեշտությամբ տարրալվացվում է թթվային հողերից, այստեղ որոշ տեղերում նկատվում է պակասություն: M և բույսերի և կենդանիների հետ կապված հիվանդություններ (հատկապես ավազի և տորֆի ճահիճների վրա): Տափաստաններում և անապատներում (դրանց բնորոշ թույլ ալկալային լուծույթներով) ոչ ակտիվ է Մ. Օգտակար հանածոների հանքավայրերում դրա ավելցուկ կա հողերում և բույսերում, ինչի հետևանքով ընտանի կենդանիները հիվանդանում են:

Գետի ջրում շատ քիչ Մ կա՝ 1·10 -7%: Արտահոսքի միջոցով օվկիանոս բերված մամուռը համեմատաբար արագ վերածվում է ծովային տիղմի: Հետևաբար, կավերը և թերթաքարերը որոշակիորեն հարստացված են M-ով (5,7 × 10 -3%), իսկ ծովի ջուրը կտրուկ անբավարար է M-ով (3 × 10 -7%):

Անցյալ երկրաբանական դարաշրջանների ծովերում տեղ-տեղ տիղմերում նկատվել է օգտակար հանածոների զգալի կուտակում, ինչը հանգեցրել է հանքավայրերի առաջացմանը (օրինակ՝ Մանսֆելդը Գերմանիայի Դեմոկրատական ​​Հանրապետությունում)։ Ակտիվորեն արտագաղթում է կենսոլորտի ստորգետնյա ջրերում, ավազաքարերում M հանքաքարերի կուտակումը կապված է այդ գործընթացների հետ:

Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ. Մ–ի գույնը կարմիր է, ջարդվելիս՝ վարդագույն, իսկ բարակ շերտերով կիսաթափանցիկին՝ կանաչավուն կապույտ։ Մետաղն ունի դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակ, պարամետրով Ա= 3,6074 å; խտությունը 8,96 գ/սմ 3(20 °C): Ատոմային շառավիղ 1,28 å; իոնային շառավիղներ cu + 0,98 å; cu 2+ 0,80 å; տ pl. 1083 °C; տկիպ. 2600 °C; տեսակարար ջերմային հզորություն (20 °C-ում) 385,48 ժ/(կգ Կ) , դա 0,092 է կղանք/(G ·°C): M.-ի ամենակարևոր և լայնորեն կիրառվող հատկությունները՝ բարձր ջերմահաղորդականություն՝ 20 °C-ում 394.279. Երք/(մ Կ) , դա 0,941 է կղանք/(սմ · վայրկյան ·° C); ցածր էլեկտրական դիմադրություն - 20 °C ջերմաստիճանում 1.68 10 -8 օհմ մ. Գծային ընդարձակման ջերմային գործակիցը 17.0 · 10 -6 է: Մ–ի վերևում գոլորշու ճնշումը աննշան է, ճնշում 133,322 n/m 2(այսինքն 1 մմ Hg Արվեստ.) ձեռք է բերվում միայն 1628 °C ջերմաստիճանում։ Մ.-ն դիամագնիսական է; ատոմային մագնիսական զգայունություն 5.27 10 -6. Բրինելի կարծրություն 350 Mn/m 2(այսինքն 35 կգ/մմ 2); առաձգական ուժ 220 Mn/m 2(այսինքն 22 կգ/մմ 2); հարաբերական երկարացում 60%, առաձգական մոդուլ 132 10 3 Mn/m 2(այսինքն՝ 13.2 10 3 կգ/մմ 2) Կարծրանալով՝ առաձգական ուժը կարելի է հասցնել 400-450-ի Mn/m 2, մինչդեռ երկարացումը նվազում է մինչև 2%, իսկ էլեկտրական հաղորդունակությունը նվազում է 1-3% -ով: Պնդացած մետաղի հալումը պետք է իրականացվի 600-700 °C ջերմաստիճանում: Bi (հազարերորդական %) և pb (հարյուրերորդական %) մանր կեղտերը M.-ին դարձնում են կարմիր-փխրուն, իսկ s կեղտը փխրունություն է առաջացնում ցրտին:

Քիմիական հատկություններով Մ.-ն միջանկյալ դիրք է զբաղեցնում VIII խմբի առաջին եռյակի տարրերի և պարբերական համակարգի I խմբի ալկալիական տարրերի միջև։ M-ն, ինչպես fe, Co, ni-ն հակված է բարդ առաջացման, տալիս է գունավոր միացություններ, չլուծվող սուլֆիդներ և այլն։ Նմանությունը ալկալային մետաղների հետ աննշան է։ Այսպիսով, M-ն առաջացնում է մի շարք միավալենտ միացություններ, սակայն նրան ավելի բնորոշ է 2-վալենտ վիճակը։ Միավալենտ մագնեզիումի աղերը գործնականում չեն լուծվում ջրում և հեշտությամբ օքսիդանում են մինչև 2-վալենտ մագնեզիումի միացություններ. երկվալենտ աղերը, ընդհակառակը, շատ լուծելի են ջրում և ամբողջությամբ տարանջատվում են նոսր լուծույթներում։ Hydrated Cu 2+ իոնները կապույտ են: Հայտնի են նաև այն միացությունները, որոնցում M-ը 3–վալենտ է։ Այսպիսով, նատրիումի պերօքսիդի ազդեցությամբ նատրիումի կուպրիտ na 2 cuo 2 լուծույթի վրա ստացվում է cu 2 o 3 օքսիդ՝ կարմիր փոշի, որը սկսում է թթվածին ազատել արդեն 100 ° C-ում: cu 2 o 3-ը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է (օրինակ՝ քլոր է արտազատում աղաթթվից)։

Մ–ի քիմիական ակտիվությունը ցածր է։ Կոմպակտ մետաղը չի փոխազդում չոր օդի և թթվածնի հետ 185 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում: Խոնավության և CO2-ի առկայության դեպքում մետաղի մակերեսին ձևավորվում է հիմնական կարբոնատի կանաչ թաղանթ: Երբ մետաղը տաքացվում է օդում, տեղի է ունենում մակերեսի օքսիդացում. 375 °C-ից ցածր առաջանում է cuo, իսկ 375-1100 °C միջակայքում մետաղի թերի օքսիդացումով առաջանում է երկշերտ սանդղակ, որի մակերեսային շերտում կա cuo, իսկ ներքին շերտում՝ cu 2 o. Թաց քլորը փոխազդում է M.-ի հետ արդեն նորմալ ջերմաստիճանում՝ առաջացնելով քլորիդ cucl 2, որը շատ լուծելի է ջրում։ M-ը հեշտությամբ միանում է այլ հալոգենների հետ։ Մ.-ն առանձնահատուկ հարաբերակցություն է ցուցաբերում ծծմբի և սելենի նկատմամբ; Այսպիսով, այն այրվում է ծծմբի գոլորշու մեջ: Մ–ը չի փոխազդում ջրածնի, ազոտի և ածխածնի հետ նույնիսկ բարձր ջերմաստիճանում։ Ջրածնի լուծելիությունը պինդ մետաղում աննշան է և 400 °C ջերմաստիճանում այն ​​0,06 է։ մգ 100-ին Գ M. Ջրածինը և այլ դյուրավառ գազերը (co, ch 4), բարձր ջերմաստիճաններում գործող մետաղական ձուլակտորների վրա, որոնք պարունակում են cu 2 o, վերածում են այն մետաղի՝ առաջացնելով co 2 և ջրային գոլորշի: Այս արտադրատեսակները, լինելով մետաղի մեջ չլուծվող, դուրս են գալիս դրանից՝ առաջացնելով ճաքերի առաջացում, ինչը կտրուկ վատթարացնում է մետաղի մեխանիկական հատկությունները։

Երբ nh 3 անցնում են տաք մետաղի վրայով, առաջանում է cu 3 n։ Արդեն տաք ջերմաստիճանում Մ.-ն ենթարկվում է ազոտի օքսիդների, այն է՝ ոչ, n 2 o (cu 2 o ձևավորմամբ) և no 2 (cuo-ի առաջացմամբ)։ Կարբիդները cu 2 c 2 և cuc 2 կարող են ստացվել ացետիլենի ազդեցությամբ M աղերի ամոնիակային լուծույթների վրա: M-ի նորմալ էլեկտրոդային ներուժը cu 2+ + 2e ® Cu ռեակցիայի համար +0,337 է: Վ, իսկ cu2+ + e -> Cu ռեակցիայի համար +0,52 է Վ. Հետևաբար, երկաթը իր աղերից տեղահանվում է ավելի էլեկտրաբացասական տարրերով (երկաթն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ) և չի լուծվում ոչ օքսիդացող թթուներում։ Ազոտական ​​թթուում Մ.-ն լուծվում է cu(no 3) 2 և ազոտի օքսիդների առաջացմամբ, h 2 so 4 տաք կոնցենտրացիայում՝ cuso 4 և so 2 առաջացմամբ, տաքացվող նոսրացված h 2 so 4-ում, երբ. օդը փչում է լուծույթի միջով: Մ–ի բոլոր աղերը թունավոր են։

Մ.–ն երկ– և միավալենտ վիճակում ձևավորում է բազմաթիվ շատ կայուն բարդ միացություններ։ Միավալենտ Մ.-ի բարդ միացությունների օրինակներ՝ (nh 4) 2 cubr 3; k 3 cu (cn) 4 - կրկնակի աղի տիպի համալիրներ; [Сu (sc (nh 2)) 2 ]ci և այլն: 2-վալենտ M.-ի բարդ միացությունների օրինակներ՝ cscuci 3, k 2 cucl 4 - կրկնակի աղերի տեսակ։ Արդյունաբերական մեծ նշանակություն ունեն Մ–ի ամոնիումային բարդ միացությունները՝ [Cu (nh 3) 4] ուրեմն 4, [Cu (nh 3) 2] այսպես 4։

Անդորրագիր. Պղնձի հանքաքարերը բնութագրվում են ցածր M պարունակությամբ, հետևաբար, մինչև հալվելը, մանր աղացած հանքաքարը ենթարկվում է մեխանիկական հարստացման. այս դեպքում արժեքավոր օգտակար հանածոները առանձնացված են թափոնների ապարների մեծ մասից. Արդյունքում ստացվում են մի շարք կոմերցիոն խտանյութեր (օրինակ՝ պղինձ, ցինկ, պիրիտ) և պոչամբարներ։

Համաշխարհային պրակտիկայում մետաղների 80%-ը արդյունահանվում է խտանյութերից՝ օգտագործելով պիրոմետալուրգիական մեթոդներ, որոնք հիմնված են նյութի ողջ զանգվածի հալման վրա։ Հալման գործընթացում, ծծմբի նկատմամբ մագնեզիումի և թթվածնի նկատմամբ ժայռերի և երկաթի բաղադրիչների ավելի մեծ հարաբերակցության պատճառով, մագնեզիումը կենտրոնանում է սուլֆիդային հալոցքում (փայլատ), իսկ օքսիդները ձևավորում են խարամ: Մատը խարամից առանձնացվում է նստելով։

Ժամանակակից գործարանների մեծ մասում ձուլումն իրականացվում է ռեվերբերատոր կամ էլեկտրական վառարաններում: Անդրադարձային վառարաններում աշխատանքային տարածքը երկարացվում է հորիզոնական ուղղությամբ. օջախի մակերեսը 300 մ 2և ավելին (30 մ? 10 մ), հալման համար անհրաժեշտ ջերմությունը ստացվում է ածխածնային վառելիքի (բնական գազ, մազութ, փոշիացված ածուխ) այրելով լոգանքի մակերևույթի վերևում գտնվող գազատարածքում։ Էլեկտրական վառարաններում ջերմություն է ստացվում հալած խարամի միջով էլեկտրական հոսանք անցնելու միջոցով (հոսանքը խարամին մատակարարվում է դրա մեջ ընկղմված գրաֆիտային էլեկտրոդների միջոցով)։

Այնուամենայնիվ, ինչպես արտացոլող, այնպես էլ էլեկտրական հալեցումը, որը հիմնված է արտաքին ջերմության աղբյուրների վրա, անկատար գործընթացներ են: Սուլֆիդները, որոնք կազմում են պղնձի խտանյութերի հիմնական մասը, ունեն բարձր ջերմային արժեք։ Հետևաբար, ավելի ու ավելի են ներմուծվում հալման մեթոդներ, որոնք օգտագործում են սուլֆիդների այրման ջերմությունը (օքսիդիչ՝ տաքացվող օդ, թթվածնով հարստացված օդ կամ տեխնիկական թթվածին): Նուրբ, նախապես չորացրած սուլֆիդային խտանյութերը թթվածնի կամ օդի հոսքով փչում են բարձր ջերմաստիճանի ջեռուցվող վառարանի մեջ: Մասնիկներն այրվում են կասեցման մեջ (թթվածին-ֆլեշ ձուլում): Սուլֆիդները կարող են օքսիդանալ նաև հեղուկ վիճակում. այս գործընթացները ինտենսիվորեն ուսումնասիրվում են ԽՍՀՄ-ում և արտասահմանում (Ճապոնիա, Ավստրալիա, Կանադա) և դառնում են սուլֆիդային պղնձի հանքաքարերի պիրոմետալուրգիայի զարգացման հիմնական ուղղությունը։

Հարուստ միանվագ սուլֆիդային հանքաքարերը (2-3% խմ) ծծմբի բարձր պարունակությամբ (35-42% վ) որոշ դեպքերում ուղղակիորեն ուղարկվում են լիսեռային վառարաններում հալման (ուղղահայաց աշխատանքային տարածք ունեցող վառարաններ): Առանցքային ձուլման տեսակներից մեկում (պղինձ-ծծմբաձուլում) լիցքին ավելացվում է նուրբ կոքս, որն այդքանով նվազեցնում է մինչև տարրական ծծումբ վառարանի վերին հորիզոններում: Այս գործընթացում պղինձը նույնպես խտացված է փայլատ վիճակում:

Ստացված հեղուկ փայլատը (հիմնականում cu 2 s, fes) լցվում է փոխարկիչի մեջ՝ թիթեղյա պողպատից պատրաստված գլանաձև տանկ, ներսից երեսպատված մագնեզիտի աղյուսներով, որը հագեցած է օդի ներարկման համար նախատեսված կողային տողերով և շուրջը պտտվող սարքով։ մի առանցք. Սեղմված օդը փչում է փայլատ շերտի միջով: Փայլերի փոխակերպումը տեղի է ունենում երկու փուլով. Նախ, երկաթի սուլֆիդը օքսիդացվում է, և որձաքարը ավելացվում է փոխարկիչին՝ երկաթի օքսիդները կապելու համար. ձևավորվում է փոխարկիչ խարամ: Այնուհետև պղնձի սուլֆիդը օքսիդացվում է՝ առաջացնելով մետաղական մետաղ և այսպես 2. Այս կոպիտ Մ.-ն լցնում են կաղապարների մեջ։ Ձուլակտորները (և երբեմն ուղղակիորեն հալած կոպիտ մետաղը) ուղարկվում են կրակի զտման՝ արժեքավոր արբանյակներ (au, ag, se, fe, bi և այլն) հանելու և վնասակար կեղտերը հեռացնելու համար: Այն հիմնված է թթվածնի նկատմամբ կեղտոտ մետաղների ավելի մեծ հարաբերակցության վրա, քան պղնձը. fe, zn, co և մասամբ նի և այլն օքսիդների տեսքով անցնում են խարամ, իսկ ծծումբը (այս 2-ի տեսքով) հեռացվում է գազերի հետ։ Խարամը հեռացնելուց հետո մետաղը «գզում» են, որպեսզի վերականգնեն դրա մեջ լուծված cu 2 o-ը՝ հում կեչու կամ սոճու գերանների ծայրերը ընկղմելով հեղուկ մետաղի մեջ, որից հետո այն գցում են հարթ կաղապարների մեջ։ Էլեկտրոլիտային զտման համար այս ձուլակտորները կասեցվում են h 2 so 4-ով թթված կուզո 4 լուծույթի բաղնիքում: Նրանք ծառայում են որպես անոդներ: Երբ հոսանք է անցնում, անոդները լուծվում են, և մաքուր մետաղը նստում է կաթոդների վրա՝ բարակ պղնձե թիթեղներ, որոնք նույնպես ստացվում են հատուկ մատրիցային բաղնիքներում էլեկտրոլիզով։ Խիտ, հարթ նստվածքները առանձնացնելու համար մակերևութային ակտիվ հավելումներ (փայտի սոսինձ, թիուրիա և այլն) ներմուծվում են էլեկտրոլիտի մեջ: Ստացված կաթոդային մետաղը լվանում են ջրով և հալեցնում: Ազնիվ մետաղները, se, te-ն և մետաղի այլ արժեքավոր արբանյակները կենտրոնացած են անոդի նստվածքի մեջ, որից արդյունահանվում են հատուկ մշակմամբ։ Նիկելկենտրոնացված է էլեկտրոլիտում; Գոլորշիացման և բյուրեղացման համար որոշ լուծույթներ հեռացնելով՝ ni-ն կարելի է ստանալ նիկելի սուլֆատի տեսքով։

Պիրոմետալուրգիական մեթոդների հետ մեկտեղ օգտագործվում են նաև հիդրոմետալուրգիական եղանակներ օգտակար հանածոների ստացման համար (հիմնականում վատ օքսիդացված և հայրենի հանքաքարերից)։ Այս մեթոդները հիմնված են պղինձ պարունակող միներալների ընտրովի տարրալուծման վրա, սովորաբար h 2 so 4 կամ ամոնիակի թույլ լուծույթներում։ Լուծումից մետաղը կա՛մ նստեցնում են երկաթով, կա՛մ մեկուսացնում են էլեկտրոլիզի միջոցով՝ չլուծվող անոդներով: Հիդրոֆլոտացիայի համակցված մեթոդները, որոնցում մետաղի թթվածնային միացությունները լուծվում են ծծմբաթթվի լուծույթներում, իսկ սուլֆիդները բաժանվում են ֆլոտացիայի միջոցով, շատ խոստումնալից են, երբ կիրառվում են խառը հանքաքարերի վրա: Լայն տարածում են ստանում նաև ավտոկլավային հիդրոմետալուրգիական պրոցեսները, որոնք տեղի են ունենում բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում։

Դիմում. Մետաղի մեծ դերը տեխնոլոգիայի մեջ պայմանավորված է նրա մի շարք արժեքավոր հատկություններով և, առաջին հերթին, բարձր էլեկտրական հաղորդունակությամբ, պլաստիկությամբ և ջերմային հաղորդունակությամբ: Այս հատկությունների շնորհիվ մետաղալարերի հիմնական նյութն է Մ. արդյունահանվող մետաղի ավելի քան 50%-ն օգտագործվում է էլեկտրաարդյունաբերության մեջ։ Բոլոր կեղտերը նվազեցնում են մետաղի էլեկտրական հաղորդունակությունը, և, հետևաբար, էլեկտրատեխնիկայում օգտագործվում է ամենաբարձր կարգի մետաղը, որը պարունակում է առնվազն 99,9% Cu: Բարձր ջերմահաղորդականությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը հնարավորություն են տալիս արտադրել ջերմափոխանակիչների, սառնարանների, վակուումային սարքերի և այլն մետաղական կրիտիկական մասերից: Մետաղի մոտ 30-40%-ն օգտագործվում է տարբեր համաձուլվածքների տեսքով, որոնցից ամենակարևորներն են. արույր(0-ից մինչև 50% zn) և տարբեր տեսակներ բրոնզ; անագ, ալյումին, կապար, բերիլիում և այլն: Բացի ծանր արդյունաբերության, կապի և տրանսպորտի կարիքներից, որոշակի քանակությամբ մետաղ (հիմնականում աղերի տեսքով) սպառվում է հանքային պիգմենտների պատրաստման, վնասատուների դեմ պայքարելու համար: բույսերի հիվանդություններ, որպես միկրոպարարտանյութեր և կատալիզատորներ օքսիդատիվ գործընթացներում, ինչպես նաև կաշվի և մորթի արդյունաբերության մեջ և արհեստական ​​մետաքսի արտադրության մեջ։

Լ.Վ.Վանյուկով.

Պղինձը որպես գեղարվեստական ​​նյութ օգտագործվում է հետ պղնձի դար(զարդեր, քանդակագործություն, սպասք, սպասք): Մետաղից և համաձուլվածքներից պատրաստված դարբնոցային և ձուլված արտադրատեսակները զարդարված են հետապնդումով, փորագրությամբ և դաջվածքով։ Մետաղի մշակման հեշտությունը (նրա փափկության շնորհիվ) արհեստավորներին թույլ է տալիս հասնել տարբեր հյուսվածքների, մանրամասների մանրակրկիտ մշակման և ձևի նուրբ մոդելավորման: Մետաղից պատրաստված ապրանքներն առանձնանում են իրենց ոսկեգույն կամ կարմրավուն երանգների գեղեցկությամբ, ինչպես նաև փայլեցնելու ունակությամբ: Մ.-ն հաճախ ոսկեզօծվում է, պատինացված, մգեցված, էմալով զարդարված։ 15-րդ դարից մետաղը օգտագործվել է նաև տպագրական թիթեղների պատրաստման համար։

Պղինձը մարմնում. M. - անհրաժեշտ բույսերի և կենդանիների համար հետքի տարր. Մ–ի հիմնական կենսաքիմիական ֆունկցիան ֆերմենտային ռեակցիաներին մասնակցելն է որպես ակտիվացնող կամ որպես պղինձ պարունակող ֆերմենտների մաս։ Բույսերում M-ի քանակը տատանվում է 0,0001-ից մինչև 0,05% (չոր նյութի հաշվով) և կախված է բույսի տեսակից և հողում M պարունակությունից: Բույսերում M.-ը ֆերմենտային օքսիդազների և պլաստոցիանի սպիտակուցի բաղադրիչ է։ Օպտիմալ կոնցենտրացիաներում Մ.-ն մեծացնում է բույսերի ցրտադիմացկունությունը, նպաստում դրանց աճին ու զարգացմանը։ Կենդանիներից Մ–ով ամենահարուստը որոշ անողնաշարավորներ են (փափկամարմիններ և խեցգետնակերպեր՝ հեմոցիանինպարունակում է 0,15-0,26% Մ.): Սննդի հետ ընդունվելիս Մ.-ն ներծծվում է աղիքներում, կապվում արյան շիճուկի սպիտակուցին՝ ալբումինին, այնուհետև ներծծվում է լյարդի կողմից, որտեղից ցերուլոպլազմինի սպիտակուցի կազմում վերադառնում է արյուն և առաքվում օրգաններ և հյուսվածքներ։

Մ–ի պարունակությունը մարդկանց մոտ տատանվում է (100-ի դիմաց Գչոր քաշը) 5-ից մգլյարդում մինչև 0.7 մգոսկորներում, մարմնի հեղուկներում՝ 100-ից մկգ(100-ի դիմաց մլ) արյան մեջ մինչև 10 մկգողնուղեղային հեղուկում; ընդհանուր Մ.-ն չափահաս մարդու օրգանիզմում կազմում է մոտ 100 մգ. Մ.-ն մի շարք ֆերմենտների (օրինակ՝ թիրոզինազ, ցիտոքրոմ օքսիդազ) մի մասն է և խթանում է ոսկրածուծի արյունաստեղծ ֆունկցիան։ M.-ի փոքր չափաբաժինները ազդում են ածխաջրերի նյութափոխանակության վրա (արյան շաքարի նվազում), հանքանյութերի (արյան մեջ ֆոսֆորի քանակի նվազում) և այլն: Արյան մեջ Մ.-ի ավելացումը հանգեցնում է հանքային երկաթի միացությունների վերածմանը օրգանականի, խթանում է սինթեզի ընթացքում լյարդում կուտակված երկաթի օգտագործումը հեմոգլոբին.

Մ–ի դեֆիցիտի դեպքում հացահատիկային բույսերը ախտահարվում են այսպես կոչված վերամշակող հիվանդությամբ, իսկ պտղատու բույսերը՝ էկզանտեմայով; կենդանիների մոտ նվազում է երկաթի կլանումը և օգտագործումը, ինչը հանգեցնում է անեմիաուղեկցվում է փորլուծությամբ և հյուծվածությամբ: Օգտագործվում են պղնձի միկրոպարարտանյութեր և կենդանիները սնվում են M աղերով, Մ.-ի թունավորումը հանգեցնում է անեմիայի, լյարդի հիվանդության և Վիլսոնի հիվանդության: Մարդկանց մոտ թունավորումը հազվադեպ է տեղի ունենում Մ-ի կլանման և արտազատման նուրբ մեխանիզմների պատճառով: Այնուամենայնիվ, մեծ չափաբաժիններով Մ.-ն առաջացնում է փսխում; երբ Մ.-ն ներծծվում է, կարող են առաջանալ ընդհանուր թունավորումներ (լուծ, շնչառության և սրտի ակտիվության թուլացում, շնչահեղձություն, կոմա)։

I. F. Գրիբովսկայա.

Բժշկության մեջ M. sulfate-ը օգտագործվում է որպես հակասեպտիկ և տտիպ միջոց՝ կոնյուկտիվիտի դեպքում աչքի կաթիլների և տրախոմայի բուժման համար աչքի մատիտների տեսքով։ Մ.սուլֆատի լուծույթը օգտագործվում է նաև ֆոսֆորով մաշկի այրվածքների դեպքում։ Երբեմն M. sulfate օգտագործվում է որպես emetic. M. նիտրատը օգտագործվում է որպես աչքի քսուք տրախոմայի և կոնյուկտիվիտի դեպքում:

Լիտ.:Սմիրնով Վ.Ի., Պղնձի և նիկելի մետալուրգիա, Սվերդլովսկ - Մ., 1950; Ավետիսյան Խ.Կ., Բլիստերային պղնձի մետալուրգիա, Մ., 1954; Ղազարյան Լ.Մ., Պղնձի պիրոմետալուրգիա, Մ., 1960; Metallurgist's Guide to Non-Ferrous Metals, խմբագրել է N. N. Murach, 2nd ed., vol. 1, M., 1953, vol. 2, M., 1947; Լևինսոն Ն. պ., [Գունավոր և սև մետաղից պատրաստված արտադրանք], գրքում. Ռուսական դեկորատիվ արվեստ, հ. 1-3, Մ., 1962-65; hadaway w. ս., մետաղական աշխատանքների նկարազարդումներ արույրից և պղնձից հիմնականում հարավային հնդկական, մեդրաներ, 1913; Ուեյնրայթ գ. ա., թիթեղի և պղնձի առաջացումը բբիոսների մոտ, «Egyptian archaeology», 1934, գ. 20, pt 1, p. 29-32; բերգս? e p., ոսկեզօծման գործընթացը և պղնձի և կապարի մետալուրգիան նախակոլումբիական հնդկացիների շրջանում, kbh., 1938; Ֆրիդեն Է., Պղնձի միացությունների դերը բնության մեջ, գրքում. Կենսաքիմիայի հորիզոններ, թարգմանություն անգլերենից, Մ., 1964; նրան։ Պղնձի կենսաքիմիա, գրքում՝ Մոլեկուլներ և բջիջներ, թարգմանություն անգլերենից, ին. 4, Մ., 1969; Պղնձի կենսաբանական դերը, Մ., 1970։

բեռնել վերացական

Պղինձը առաջին խմբի երկրորդական ենթախմբի տարր է՝ Դ.Ի.Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի չորրորդ շրջանը՝ ատոմային համարով 29։ Նշանակվում է Cu (lat. Cuprum) նշանով։

Ատոմային համարը՝ 29
Ատոմային զանգվածը՝ 63,546
Խտությունը, կգ/մ³ - 8960
Հալման ջերմաստիճանը, °C - 1083
Ջերմունակությունը, կՋ/(կգ °C) – 0,385
Էլեկտրոնեգատիվություն - 1.9
Կովալենտային շառավիղ, Å - 1,17
1-ին իոնացում պոտենցիալ, eV - 7,73

Պղինձը բնության մեջ հանդիպում է ինչպես միացություններով, այնպես էլ բնիկ ձևով։ Արդյունաբերական նշանակություն ունեն խալկոպիրիտ CuFeS2-ը, որը հայտնի է նաև որպես պղնձի պիրիտ, խալկոցիտ Cu2S և բորնիտ Cu5FeS4: Դրանց հետ միասին հանդիպում են նաև պղնձի այլ միներալներ՝ կովելիտ CuS, կուպրիտ Cu2O, ազուրիտ Cu3(CO3)2(OH)2, մալաքիտ Cu2CO3(OH)2։ Երբեմն պղինձը հանդիպում է բնիկ ձևով, առանձին կլաստերների զանգվածը կարող է հասնել 400 տոննայի։ Պղնձի սուլֆիդները առաջանում են հիմնականում միջին ջերմաստիճանի հիդրոթերմային երակներում։ Պղնձի հանքավայրերը հաճախ հանդիպում են նաև նստվածքային ապարներում՝ պղնձի ավազաքարերում և թերթաքարերում: Այս տեսակի ամենահայտնի հանքավայրերն են Չիտայի շրջանում՝ Ուդոկան, Ղազախստանում՝ Ջեզկազգանը, Կենտրոնական Աֆրիկայի պղնձի գոտին և Գերմանիայում՝ Մանսֆելդը։

Պղնձի հանքաքարի մեծ մասը արդյունահանվում է բաց եղանակով: Հանքաքարում պղնձի պարունակությունը տատանվում է 0,4-1,0%: Պղնձի ֆիզիկական հատկությունները

Պղինձը ոսկե-վարդագույն ճկուն մետաղ է, օդում այն ​​արագորեն ծածկվում է օքսիդ թաղանթով, ինչը նրան տալիս է բնորոշ ինտենսիվ դեղնավուն կարմիր երանգ: Պղինձն ունի բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն (էլեկտրական հաղորդունակությամբ երկրորդ տեղն է զբաղեցնում արծաթից հետո)։ Այն ունի երկու կայուն իզոտոպ՝ 63Cu և 65Cu, և մի քանի ռադիոակտիվ իզոտոպներ։ Դրանցից ամենաերկարակյացը՝ 64Cu-ն, ունի 12,7 ժամ կիսամյակ և երկու քայքայման ռեժիմ՝ տարբեր արտադրանքներով:

Պղնձի գույնը կարմիր է, վարդագույն, երբ կոտրվում է, և կանաչավուն-կապույտ, երբ կիսաթափանցիկ է բարակ շերտերով: Մետաղն ունի դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակ՝ a = 3,6074 Å պարամետրով; խտությունը 8,96 գ/սմ3 (20 °C): Ատոմային շառավիղ 1,28 Å; Cu+ իոնային շառավիղներ 0,98 Å; Сu2+ 0,80 Å; հալվել 1083 °C; եռման կետ 2600 °C; տեսակարար ջերմային հզորություն (20 °C-ում) 385,48 Ջ/(կգ Կ), այսինքն. 0,092 կկալ/(գ °C): Պղնձի ամենակարևոր և լայնորեն կիրառվող հատկությունները. բարձր ջերմահաղորդություն - 20 °C 394.279 W/(m K), այսինքն՝ 0.941 կալ/(սմ վրկ °C); ցածր էլեկտրական դիմադրություն - 20 °C ջերմաստիճանում 1,68·10-8 ohm·m: Գծային ընդարձակման ջերմային գործակիցը 17,0·10-6 է։ Պղնձից բարձր գոլորշիների ճնշումը աննշան է, 133,322 ն/մ2 (այսինքն՝ 1 մմ ս.ս.) ճնշումը հասնում է միայն 1628 °C ջերմաստիճանում: Պղինձը դիամագնիսական է; ատոմային մագնիսական զգայունություն 5.27·10-6. Պղնձի Բրինելի կարծրությունը 350 Մն/մ2 է (այսինքն՝ 35 կգֆ/մմ2); առաձգական ուժ 220 MN/m2 (այսինքն՝ 22 kgf/mm2); հարաբերական երկարացում 60%, առաձգական մոդուլ 132·103 MN/m2 (այսինքն՝ 13,2·103 կգֆ/մմ2): Պնդանալով առաձգական ուժը կարող է մեծացվել մինչև 400-450 Mn/m2, մինչդեռ երկարացումը կրճատվում է մինչև 2%, իսկ էլեկտրական հաղորդունակությունը՝ 1-3-ով։

Պղինձ(լատ. Cuprum), Cu, Մենդելեևի պարբերական համակարգի I խմբի քիմիական տարր; ատոմային համարը 29, ատոմային զանգվածը 63,546; փափուկ, ճկուն կարմիր մետաղ: Բնական մետաղը բաղկացած է երկու կայուն իզոտոպների խառնուրդից՝ 63 Cu (69,1%) և 65 Cu (30,9%)։

Պատմական անդրադարձ.Հնագույն ժամանակներից հայտնի մետաղներից է Մ. Մարդու վաղ ծանոթությանը Մ.-ի հետ նպաստել է այն փաստը, որ այն բնության մեջ հանդիպում է ազատ վիճակում՝ նագեթների տեսքով (տե՛ս. Մայրենի պղինձ), որոնք երբեմն հասնում են զգալի չափերի։ Մետաղը և դրա համաձուլվածքները մեծ դեր են խաղացել նյութական մշակույթի զարգացման գործում (տես. Բրոնզի դար) Օքսիդների և կարբոնատների հեշտ կրճատման շնորհիվ մետաղը, ըստ երևույթին, առաջին մետաղն էր, որը մարդը սովորեց նվազեցնել հանքաքարերում պարունակվող թթվածնային միացություններից: Լատինական M. անվանումը գալիս է Կիպրոս կղզու անունից, որտեղ հին հույները արդյունահանում էին պղնձի հանքաքար։ Հին ժամանակներում քարը մշակելու համար այն տաքացնում էին կրակի վրա և արագ սառչում, և ժայռը ճաքճքվում էր։ Արդեն այս պայմաններում հնարավոր էին վերականգնման գործընթացներ։ Հետագայում վերականգնումն իրականացվել է մեծ քանակությամբ ածուխով և օդի ներարկմամբ՝ խողովակների ու փչակների միջոցով։ Հրդեհները շրջապատված էին աստիճանաբար բարձրացող պատերով, ինչը հանգեցրեց առանցքային վառարանի ստեղծմանը: Հետագայում վերականգնողական մեթոդները իրենց տեղը զիջեցին սուլֆիդային պղնձի հանքաքարերի օքսիդատիվ ձուլմանը, որպեսզի ստացվեն միջանկյալ արտադրանքներ՝ փայլատ (սուլֆիդների համաձուլվածք), որում խտացված է մետաղը և խարամ (օքսիդների համաձուլվածք)։

Բաշխումը բնության մեջ.Երկրակեղևում մետաղի միջին պարունակությունը (կլարկ) կազմում է 4,7 10 -3% (ըստ զանգվածի), երկրակեղևի ստորին հատվածում, որը կազմված է հիմնական ապարներից, այն ավելի շատ է (1 10 -2%), քան վերին մասում (2 %) 10 -3 %), որտեղ գերակշռում են գրանիտները և թթվային այլ հրային ապարները։ Մ.-ն աշխուժորեն գաղթում է ինչպես խորքերի տաք ջրերում, այնպես էլ կենսոլորտի սառը լուծույթներում; Ջրածնի սուլֆիդը բնական ջրերից նստեցնում է տարբեր հանքային սուլֆիդներ, որոնք արդյունաբերական մեծ նշանակություն ունեն։ Հանքանյութերի բազմաթիվ միներալներից գերակշռում են սուլֆիդները, ֆոսֆատները, սուլֆատները և քլորիդները, հայտնի են նաև բնածին միներալները, կարբոնատները և օքսիդները։

Մ.-ն կյանքի կարևոր տարր է՝ ներգրավված է բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական գործընթացներում։ Կենդանի նյութում M-ի միջին պարունակությունը կազմում է 2,10-4%, հայտնի է, որ օրգանիզմները հանդիսանում են M-ի համակենտրոնացում։ M և բույսերի և կենդանիների հետ կապված հիվանդություններ (հատկապես ավազի և տորֆի ճահիճների վրա): Տափաստաններում և անապատներում (դրանց բնորոշ թույլ ալկալային լուծույթներով) ոչ ակտիվ է Մ. Օգտակար հանածոների հանքավայրերում դրա ավելցուկ կա հողերում և բույսերում, ինչի հետևանքով ընտանի կենդանիները հիվանդանում են:

Գետի ջրում շատ քիչ Մ կա՝ 1·10 -7%: Արտահոսքի միջոցով օվկիանոս բերված մամուռը համեմատաբար արագ վերածվում է ծովային տիղմի: Հետևաբար, կավերը և թերթաքարերը որոշ չափով հարստացված են M-ով (5,7·10-3%), իսկ ծովի ջուրը կտրուկ անբավարար է M-ով (3,10-7%):

Անցյալ երկրաբանական դարաշրջանների ծովերում տեղ-տեղ տիղմերում նկատվել է օգտակար հանածոների զգալի կուտակում, ինչը հանգեցրել է հանքավայրերի առաջացմանը (օրինակ՝ Մանսֆելդը Գերմանիայի Դեմոկրատական ​​Հանրապետությունում)։ Ակտիվորեն արտագաղթում է կենսոլորտի ստորգետնյա ջրերում, ավազաքարերում M հանքաքարերի կուտակումը կապված է այդ գործընթացների հետ:

Ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ.Մ–ի գույնը կարմիր է, ջարդվելիս՝ վարդագույն, իսկ բարակ շերտերով կիսաթափանցիկին՝ կանաչավուն կապույտ։ Մետաղն ունի դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակ, պարամետրով Ա= 3.6074; խտությունը 8,96 գ/սմ 3(20°C): Ատոմային շառավիղ 1,28; իոնային շառավիղներ Cu + 0,98; Cu 2+ 0,80; տ pl. 1083 °C; տկիպ. 2600 °C; տեսակարար ջերմային հզորություն (20 °C-ում) 385,48 ժ/(կգ Կ), դա 0,092 է կղանք/(G ·°C): M.-ի ամենակարևոր և լայնորեն կիրառվող հատկությունները՝ բարձր ջերմահաղորդականություն՝ 20 °C-ում 394.279. Երք/(մ Կ), դա 0,941 է կղանք/(սմ · վրկ ·° C); ցածր էլեկտրական դիմադրություն - 20 °C ջերմաստիճանում 1.68 10 -8 օհմ մ. Գծային ընդարձակման ջերմային գործակիցը 17,0·10 -6 է։ Մ–ի վերևում գոլորշու ճնշումը աննշան է, ճնշում 133,322 n/m 2(այսինքն 1 մմ Hg Արվեստ.) ձեռք է բերվում միայն 1628 °C ջերմաստիճանում։ Մ.-ն դիամագնիսական է; ատոմային մագնիսական զգայունություն 5.27·10 -6. Բրինելի կարծրություն 350 Mn/m 2(այսինքն 35 կգ/մմ 2); առաձգական ուժ 220 Mn/m 2(այսինքն 22 կգ/մմ 2); հարաբերական երկարացում 60%, առաձգական մոդուլ 132 10 3 Mn/m 2(այսինքն՝ 13.2 10 3 կգ/մմ 2) Կարծրանալով՝ առաձգական ուժը կարելի է հասցնել 400-450-ի Mn/m 2, մինչդեռ երկարացումը նվազում է մինչև 2%, իսկ էլեկտրական հաղորդունակությունը նվազում է 1-3% -ով: Սառը մշակված մետաղի հալումը պետք է իրականացվի 600-700 °C ջերմաստիճանում: Bi (հազարերորդական %) և Pb-ի (հարյուրերորդական %) մանր կեղտերը M.-ին դարձնում են կարմիր-փխրուն, իսկ S-ի խառնուրդն առաջացնում է փխրունություն ցրտին։

Քիմիական հատկություններով մետաղը միջանկյալ դիրք է զբաղեցնում VIII խմբի առաջին եռյակի և պարբերական համակարգի I խմբի ալկալիական տարրերի միջև։ M-ը, ինչպես Fe-ը, Co-ն և Ni-ն, հակված են բարդույթների առաջացման և առաջացնում են գունավոր միացություններ, չլուծվող սուլֆիդներ և այլն: Նմանությունը ալկալային մետաղների հետ աննշան է: Այսպիսով, M-ն առաջացնում է մի շարք միավալենտ միացություններ, սակայն նրան ավելի բնորոշ է 2-վալենտ վիճակը։ Միավալենտ մագնեզիումի աղերը գործնականում չեն լուծվում ջրում և հեշտությամբ օքսիդանում են մինչև 2-վալենտ մագնեզիումի միացություններ. երկվալենտ աղերը, ընդհակառակը, շատ լուծելի են ջրում և ամբողջությամբ տարանջատվում են նոսր լուծույթներում։ Hydrated Cu 2+ իոնները կապույտ են: Հայտնի են նաև այն միացությունները, որոնցում M-ը 3–վալենտ է։ Այսպիսով, նատրիումի պերօքսիդի ազդեցությամբ նատրիումի կուպրիտ Na 2 CuO 2 լուծույթի վրա ստացվում է Cu 2 O 3 օքսիդ՝ կարմիր փոշի, որը սկսում է թթվածին ազատել արդեն 100 ° C-ում: Cu 2 O 3-ը ուժեղ օքսիդացնող նյութ է (օրինակ՝ քլոր է արտազատում աղաթթվից)։

Մ–ի քիմիական ակտիվությունը ցածր է։ Կոմպակտ մետաղը չի փոխազդում չոր օդի և թթվածնի հետ 185 °C-ից ցածր ջերմաստիճանում: Խոնավության և CO 2-ի առկայության դեպքում մետաղի մակերեսին ձևավորվում է հիմնական կարբոնատի կանաչ թաղանթ: Երբ մետաղը տաքացվում է օդում, տեղի է ունենում մակերեսի օքսիդացում. 375 °C-ից ցածր առաջանում է CuO, իսկ 375-1100 °C միջակայքում մետաղի թերի օքսիդացումով առաջանում է երկշերտ մասշտաբ, որի մակերեսային շերտում կա CuO, իսկ ներքին շերտում՝ Cu. 2 O (տես. Պղնձի օքսիդներ) Թաց քլորը փոխազդում է հանքանյութերի հետ արդեն նորմալ ջերմաստիճանում, առաջացնելով CuCl 2 քլորիդ, որը շատ լուծելի է ջրում: M-ը հեշտությամբ միանում է այլ հալոգենների հետ (տես. Պղնձի հալոգենիդներ) Մ.-ն առանձնահատուկ հարաբերակցություն է ցուցաբերում ծծմբի և սելենի նկատմամբ; Այսպիսով, այն այրվում է ծծմբի գոլորշու մեջ (տես. Պղնձի սուլֆիդներ) Մ–ը չի փոխազդում ջրածնի, ազոտի և ածխածնի հետ նույնիսկ բարձր ջերմաստիճանում։ Ջրածնի լուծելիությունը պինդ մետաղում աննշան է և 400 °C ջերմաստիճանում այն ​​0,06 է։ մգ 100-ին Գ M. Ջրածինը և այլ դյուրավառ գազերը (CO, CH 4), որոնք բարձր ջերմաստիճաններում գործում են Cu 2 O պարունակող մետաղական ձուլակտորների վրա, վերածում են այն մետաղի՝ առաջացնելով CO 2 և ջրային գոլորշի: Այս արտադրատեսակները, լինելով մետաղի մեջ չլուծվող, դուրս են գալիս դրանից՝ առաջացնելով ճաքերի առաջացում, ինչը կտրուկ վատթարացնում է մետաղի մեխանիկական հատկությունները։

Երբ NH 3-ը անցնում է տաք մետաղի վրայով, ձևավորվում է Cu 3 N: Արդեն տաք ջերմաստիճանում մետաղը ենթարկվում է ազոտի օքսիդների, մասնավորապես՝ NO, N 2 O (Cu 2 O ձևավորմամբ) և NO 2 (ձևավորմամբ) CuO): Կարբիդներ Cu 2 C 2 և CuC 2 կարելի է ստանալ ացետիլենի ազդեցությամբ M աղերի ամոնիակային լուծույթների վրա: M-ի նորմալ էլեկտրոդային պոտենցիալը Cu 2+ + 2e Cu ռեակցիայի համար +0,337 է: Վ, իսկ Cu + + e ռեակցիայի համար Cu +0,52 է Վ. Հետևաբար, երկաթը իր աղերից տեղահանվում է ավելի էլեկտրաբացասական տարրերով (երկաթն օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ) և չի լուծվում ոչ օքսիդացող թթուներում։ Ազոտական ​​թթուում M.-ը լուծվում է Cu(NO 3) 2 և ազոտի օքսիդների առաջացմամբ, H 2 SO 4 տաք կոնցենտրացիայում՝ CuSO 4 և SO 2 առաջացմամբ, տաքացվող նոսրացված H 2 SO 4 -ում, երբ. օդը փչում է լուծույթի միջով: Մ–ի բոլոր աղերը թունավոր են (տես. Պղնձի կարբոնատներ, Պղնձի նիտրատ, Պղնձի սուլֆատ).

Մ.–ն երկ– և միավալենտ վիճակում ձևավորում է բազմաթիվ շատ կայուն բարդ միացություններ։ Միավալենտ մետաղի բարդ միացությունների օրինակներ. (NH 4) 2 CuBr 3; K 3 Cu (CN) 4 - կրկնակի աղի տիպի համալիրներ; [Cu (SC (NH 2)) 2 ]CI և այլն: 2-վալենտ մետաղի բարդ միացությունների օրինակներ՝ CsCuCI 3, K 2 CuCl 4 - կրկնակի աղերի տեսակ։ Արդյունաբերական մեծ նշանակություն ունեն M-ի ամոնիակային համալիր միացությունները՝ [Cu (NH 3) 4 ] SO 4 , [Cu (NH 3) 2 ] SO 4 :

Անդորրագիր.Պղնձի հանքաքարերը բնութագրվում են ցածր M պարունակությամբ, հետևաբար, մինչև հալվելը, մանր աղացած հանքաքարը ենթարկվում է մեխանիկական հարստացման. այս դեպքում արժեքավոր օգտակար հանածոները առանձնացված են թափոնների ապարների մեծ մասից. Արդյունքում ստացվում են մի շարք կոմերցիոն խտանյութեր (օրինակ՝ պղինձ, ցինկ, պիրիտ) և պոչամբարներ։

Համաշխարհային պրակտիկայում մետաղների 80%-ը արդյունահանվում է խտանյութերից՝ օգտագործելով պիրոմետալուրգիական մեթոդներ, որոնք հիմնված են նյութի ողջ զանգվածի հալման վրա։ Հալման գործընթացում, ծծմբի նկատմամբ մագնեզիումի և թթվածնի նկատմամբ ժայռերի և երկաթի բաղադրիչների ավելի մեծ հարաբերակցության պատճառով, մագնեզիումը կենտրոնանում է սուլֆիդային հալոցքում (փայլատ), իսկ օքսիդները ձևավորում են խարամ: Մատը խարամից առանձնացվում է նստելով։

Ժամանակակից գործարանների մեծ մասում ձուլումն իրականացվում է ռեվերբերատոր կամ էլեկտրական վառարաններում: Անդրադարձային վառարաններում աշխատանքային տարածքը երկարացվում է հորիզոնական ուղղությամբ. օջախի մակերեսը 300 մ 2և ավելին (30 մ 10 մ), հալման համար անհրաժեշտ ջերմությունը ստացվում է ածխածնային վառելիքի (բնական գազ, մազութ, փոշիացված ածուխ) այրելով լոգանքի մակերևույթի վերևում գտնվող գազատարածքում։ Էլեկտրական վառարաններում ջերմություն է ստացվում հալած խարամի միջով էլեկտրական հոսանք անցնելու միջոցով (հոսանքը խարամին մատակարարվում է դրա մեջ ընկղմված գրաֆիտային էլեկտրոդների միջոցով)։

Այնուամենայնիվ, ինչպես արտացոլող, այնպես էլ էլեկտրական հալեցումը, որը հիմնված է արտաքին ջերմության աղբյուրների վրա, անկատար գործընթացներ են: Սուլֆիդները, որոնք կազմում են պղնձի խտանյութերի հիմնական մասը, ունեն բարձր ջերմային արժեք։ Հետևաբար, ավելի ու ավելի են ներմուծվում հալման մեթոդներ, որոնք օգտագործում են սուլֆիդների այրման ջերմությունը (օքսիդիչ՝ տաքացվող օդ, թթվածնով հարստացված օդ կամ տեխնիկական թթվածին): Նուրբ, նախապես չորացրած սուլֆիդային խտանյութերը թթվածնի կամ օդի հոսքով փչում են բարձր ջերմաստիճանի ջեռուցվող վառարանի մեջ: Մասնիկներն այրվում են կասեցման մեջ (թթվածին-ֆլեշ ձուլում): Սուլֆիդները կարող են օքսիդանալ նաև հեղուկ վիճակում. այս գործընթացները ինտենսիվորեն ուսումնասիրվում են ԽՍՀՄ-ում և արտասահմանում (Ճապոնիա, Ավստրալիա, Կանադա) և դառնում են սուլֆիդային պղնձի հանքաքարերի պիրոմետալուրգիայի զարգացման հիմնական ուղղությունը։

Հարուստ միանվագ սուլֆիդային հանքաքարերը (2-3% Cu) ծծմբի բարձր պարունակությամբ (35-42% S) որոշ դեպքերում ուղղակիորեն ուղարկվում են լիսեռային վառարաններում հալման (ուղղահայաց աշխատանքային տարածք ունեցող վառարաններ): Առանցքային ձուլման տեսակներից մեկում (պղինձ-ծծմբաձուլում) լիցքին ավելացվում է նուրբ կոքս, որը վառարանի վերին հորիզոններում նվազեցնում է SO 2-ը մինչև տարրական ծծումբ: Այս գործընթացում պղինձը նույնպես խտացված է փայլատ վիճակում:

Ստացված հեղուկ փայլատը (հիմնականում Cu 2 S, FeS) լցվում է փոխարկիչի մեջ՝ թիթեղյա պողպատից պատրաստված գլանաձև տանկ, որը ներքևում երեսպատված է մագնեզիտի աղյուսներով, որը հագեցած է օդի ներարկման համար նախատեսված կողային տողերով և շուրջը պտտվող սարքով։ մի առանցք. Սեղմված օդը փչում է փայլատ շերտի միջով: Փայլերի փոխակերպումը տեղի է ունենում երկու փուլով. Նախ, երկաթի սուլֆիդը օքսիդացվում է, և որձաքարը ավելացվում է փոխարկիչին՝ երկաթի օքսիդները կապելու համար. ձևավորվում է փոխարկիչ խարամ: Այնուհետև պղնձի սուլֆիդը օքսիդացվում է՝ ձևավորելով մետաղական մետաղ և SO 2: Այս կոպիտ Մ.-ն լցնում են կաղապարների մեջ։ Ձուլակտորները (և երբեմն ուղղակիորեն հալած կոպիտ մետաղը) ուղարկվում են կրակի զտման՝ արժեքավոր արբանյակներ (Au, Ag, Se, Fe, Bi և այլն) հանելու և վնասակար կեղտերը հեռացնելու համար: Այն հիմնված է թթվածնի նկատմամբ կեղտոտ մետաղների ավելի մեծ հարաբերակցության վրա, քան պղնձը. Fe, Zn, Co և մասամբ Ni և այլն օքսիդների տեսքով անցնում են խարամ, իսկ ծծումբը (SO 2 ձևով) հեռացվում է գազերի հետ։ Խարամը հեռացնելուց հետո մետաղը «ծաղրում են»՝ վերականգնելու դրա մեջ լուծված Cu 2 O-ը՝ հում կեչու կամ սոճու գերանների ծայրերը հեղուկ մետաղի մեջ ընկղմելով, որից հետո այն գցվում է հարթ կաղապարների մեջ։ Էլեկտրոլիտիկ զտման համար այս ձուլակտորները կասեցվում են H 2 SO 4-ով թթված CuSO 4 լուծույթի լոգարանում: Նրանք ծառայում են որպես անոդներ: Երբ հոսանք է անցնում, անոդները լուծվում են, և մաքուր մետաղը նստում է կաթոդների վրա՝ բարակ պղնձե թիթեղներ, որոնք նույնպես ստացվում են հատուկ մատրիցային բաղնիքներում էլեկտրոլիզով։ Խիտ, հարթ նստվածքները առանձնացնելու համար մակերևութային ակտիվ հավելումներ (փայտի սոսինձ, թիուրիա և այլն) ներմուծվում են էլեկտրոլիտի մեջ: Ստացված կաթոդային մետաղը լվանում են ջրով և հալեցնում: Ազնիվ մետաղները, Se, Te և մետաղի այլ արժեքավոր արբանյակները կենտրոնացած են անոդի նստվածքի մեջ, որից արդյունահանվում են հատուկ մշակմամբ։ Նիկելկենտրոնացված է էլեկտրոլիտում; Գոլորշիացման և բյուրեղացման համար որոշ լուծույթներ հեռացնելով՝ Ni կարելի է ստանալ նիկելի սուլֆատի տեսքով։

Պիրոմետալուրգիական մեթոդների հետ մեկտեղ օգտագործվում են նաև հիդրոմետալուրգիական եղանակներ օգտակար հանածոների ստացման համար (հիմնականում վատ օքսիդացված և հայրենի հանքաքարերից)։ Այս մեթոդները հիմնված են պղինձ պարունակող միներալների ընտրովի տարրալուծման վրա, սովորաբար H 2 SO 4 կամ ամոնիակի թույլ լուծույթներում: Լուծումից մետաղը կա՛մ նստեցնում են երկաթով, կա՛մ մեկուսացնում են էլեկտրոլիզի միջոցով՝ չլուծվող անոդներով: Հիդրոֆլոտացիայի համակցված մեթոդները, որոնցում մետաղի թթվածնային միացությունները լուծվում են ծծմբաթթվի լուծույթներում, իսկ սուլֆիդները բաժանվում են ֆլոտացիայի միջոցով, շատ խոստումնալից են, երբ կիրառվում են խառը հանքաքարերի վրա: Լայն տարածում են ստանում նաև ավտոկլավային հիդրոմետալուրգիական պրոցեսները, որոնք տեղի են ունենում բարձր ջերմաստիճանի և ճնշման պայմաններում։

Դիմում.Մետաղի մեծ դերը տեխնոլոգիայի մեջ պայմանավորված է նրա մի շարք արժեքավոր հատկություններով և, առաջին հերթին, բարձր էլեկտրական հաղորդունակությամբ, պլաստիկությամբ և ջերմային հաղորդունակությամբ: Այս հատկությունների շնորհիվ մետաղալարերի հիմնական նյութն է Մ. արդյունահանվող մետաղի ավելի քան 50%-ն օգտագործվում է էլեկտրաարդյունաբերության մեջ։ Բոլոր կեղտերը նվազեցնում են մետաղի էլեկտրական հաղորդունակությունը, և, հետևաբար, բարձրորակ մետաղը, որը պարունակում է առնվազն 99,9% Cu, օգտագործվում է էլեկտրատեխնիկայում: Բարձր ջերմահաղորդականությունը և կոռոզիոն դիմադրությունը հնարավորություն են տալիս արտադրել ջերմափոխանակիչների, սառնարանների, վակուումային սարքերի և այլն մետաղական կրիտիկական մասերից: Մետաղի մոտ 30-40%-ն օգտագործվում է տարբեր համաձուլվածքների տեսքով, որոնցից ամենակարևորներն են. արույր(0-ից մինչև 50% Zn) և տարբեր տեսակներ բրոնզ; անագ, ալյումին, կապար, բերիլիում և այլն (մանրամասների համար տե՛ս Պղնձի համաձուլվածքներ) Ծանր արդյունաբերության, կապի և տրանսպորտի կարիքներից բացի, որոշակի քանակությամբ մետաղ (հիմնականում աղերի տեսքով) օգտագործվում է հանքային գունանյութերի պատրաստման, վնասատուների և բույսերի հիվանդությունների դեմ պայքարի համար, որպես միկրոպարարտանյութեր, օքսիդացման գործընթացների կատալիզատորներ։ , ինչպես նաև կաշվի և մորթու արդյունաբերության և արհեստական ​​մետաքսի արտադրության մեջ։

Լ.Վ.Վանյուկով.

Պղինձը որպես գեղարվեստական ​​նյութ օգտագործվում է հետ պղնձի դար(զարդեր, քանդակագործություն, սպասք, սպասք): Մետաղից և համաձուլվածքներից պատրաստված և ձուլված արտադրանքներ (տես. Բրոնզ) զարդարված են հալածանքով, փորագրությամբ և դաջվածքով։ Մետաղի մշակման հեշտությունը (նրա փափկության շնորհիվ) արհեստավորներին թույլ է տալիս հասնել տարբեր հյուսվածքների, մանրամասների մանրակրկիտ մշակման և ձևի նուրբ մոդելավորման: Մետաղից պատրաստված ապրանքներն առանձնանում են իրենց ոսկեգույն կամ կարմրավուն երանգների գեղեցկությամբ, ինչպես նաև փայլեցնելու ունակությամբ: Մ–ները հաճախ ոսկեզօծ և պատինացված են (տես. Պատինա), մգեցված, էմալով զարդարված։ 15-րդ դարից մետաղը օգտագործվել է նաև տպագրական թիթեղների արտադրության համար (տես. Փորագրություն).

Պղինձը մարմնում. M. - անհրաժեշտ բույսերի և կենդանիների համար հետքի տարր. Մ–ի հիմնական կենսաքիմիական ֆունկցիան ֆերմենտային ռեակցիաներին մասնակցելն է որպես ակտիվացնող կամ որպես պղինձ պարունակող ֆերմենտների մաս։ Բույսերում M-ի քանակը տատանվում է 0,0001-ից մինչև 0,05% (չոր նյութի հաշվով) և կախված է բույսի տեսակից և հողում M պարունակությունից: Բույսերում M.-ը ֆերմենտային օքսիդազների և պլաստոցիանի սպիտակուցի բաղադրիչ է։ Օպտիմալ կոնցենտրացիաներում Մ.-ն մեծացնում է բույսերի ցրտադիմացկունությունը, նպաստում դրանց աճին ու զարգացմանը։ Կենդանիներից Մ–ով ամենահարուստը որոշ անողնաշարավորներ են (փափկամարմիններ և խեցգետնակերպեր՝ հեմոցիանինպարունակում է 0,15-0,26% Մ.): Սննդի հետ ընդունվելիս Մ.-ն ներծծվում է աղիքներում, կապվում արյան շիճուկի սպիտակուցին՝ ալբումինին, այնուհետև ներծծվում է լյարդի կողմից, որտեղից ցերուլոպլազմինի սպիտակուցի կազմում վերադառնում է արյուն և առաքվում օրգաններ և հյուսվածքներ։

Մ–ի պարունակությունը մարդկանց մոտ տատանվում է (100-ի դիմաց Գչոր քաշը) 5-ից մգլյարդում մինչև 0.7 մգոսկորներում, մարմնի հեղուկներում՝ 100-ից մկգ(100-ի դիմաց մլ) արյան մեջ մինչև 10 մկգողնուղեղային հեղուկում; ընդհանուր Մ.-ն չափահաս մարդու օրգանիզմում կազմում է մոտ 100 մգ. Մ.-ն մի շարք ֆերմենտների (օրինակ՝ թիրոզինազ, ցիտոքրոմ օքսիդազ) մի մասն է և խթանում է ոսկրածուծի արյունաստեղծ ֆունկցիան։ M.-ի փոքր չափաբաժինները ազդում են ածխաջրերի նյութափոխանակության վրա (արյան շաքարի նվազում), հանքանյութերի (արյան մեջ ֆոսֆորի քանակի նվազում) և այլն: Արյան մեջ Մ.-ի ավելացումը հանգեցնում է հանքային երկաթի միացությունների վերածմանը օրգանականի, խթանում է սինթեզի ընթացքում լյարդում կուտակված երկաթի օգտագործումը հեմոգլոբին.

Մ–ի դեֆիցիտի դեպքում հացահատիկային բույսերը ախտահարվում են այսպես կոչված վերամշակող հիվանդությամբ, իսկ պտղատու բույսերը՝ էկզանտեմայով; կենդանիների մոտ նվազում է երկաթի կլանումը և օգտագործումը, ինչը հանգեցնում է անեմիաուղեկցվում է փորլուծությամբ և հյուծվածությամբ: Օգտագործվում են պղնձի միկրոպարարտանյութեր և կենդանիներին պղնձի աղերով կերակրող (տես. Միկրոպարարտանյութեր) Մ–ի թունավորումը հանգեցնում է անեմիայի, լյարդի հիվանդության և Վիլսոնի հիվանդության։ Մարդկանց մոտ թունավորումը հազվադեպ է տեղի ունենում Մ-ի կլանման և արտազատման նուրբ մեխանիզմների պատճառով: Այնուամենայնիվ, մեծ չափաբաժիններով Մ.-ն առաջացնում է փսխում; երբ Մ.-ն ներծծվում է, կարող են առաջանալ ընդհանուր թունավորումներ (լուծ, շնչառության և սրտի ակտիվության թուլացում, շնչահեղձություն, կոմա)։

I. F. Գրիբովսկայա.

Բժշկության մեջ M. sulfate-ը օգտագործվում է որպես հակասեպտիկ և տտիպ միջոց՝ կոնյուկտիվիտի դեպքում աչքի կաթիլների և տրախոմայի բուժման համար աչքի մատիտների տեսքով։ Մ.սուլֆատի լուծույթը օգտագործվում է նաև ֆոսֆորով մաշկի այրվածքների դեպքում։ Երբեմն M. sulfate օգտագործվում է որպես emetic. M. նիտրատը օգտագործվում է որպես աչքի քսուք տրախոմայի և կոնյուկտիվիտի դեպքում:

Լիտ.:Սմիրնով Վ.Ի., Պղնձի և նիկելի մետալուրգիա, Սվերդլովսկ - Մ., 1950; Ավետիսյան Խ.Կ., Բլիստերային պղնձի մետալուրգիա, Մ., 1954; Ղազարյան Լ.Մ., Պղնձի պիրոմետալուրգիա, Մ., 1960; Metallurgist's Guide to Non-Ferrous Metals, խմբագրել է N. N. Murach, 2nd ed., vol. 1, M., 1953, vol. 2, M., 1947; Լևինսոն Ն.Պ., [Գունավոր և գունավոր մետաղից պատրաստված արտադրանք], գրքում՝ Ռուսական դեկորատիվ արվեստ, հատոր 1-3, Մ., 1962-65; Hadaway W. S., Մետաղական աշխատանքների նկարազարդումներ արույրից և պղնձից հիմնականում հարավային հնդկական, Մադրաս, 1913; Wainwright G. A., The հայտնվելը tin and copper near bybios, «Journal of Egyptian archaeology», 1934, v. 20, pt 1, p. 29-32; BergsÆe P., The gilding process and the metalurgy of copper and lead in the precolumbian Indians, Kbh., 1938; Ֆրիդեն Է., Պղնձի միացությունների դերը բնության մեջ, գրքում. Կենսաքիմիայի հորիզոններ, թարգմանություն անգլերենից, Մ., 1964; նրան։ Պղնձի կենսաքիմիա, գրքում՝ Մոլեկուլներ և բջիջներ, թարգմանություն անգլերենից, ին. 4, Մ., 1969; Պղնձի կենսաբանական դերը, Մ., 1970։

Պղինձ- առաջին խմբի երկրորդական ենթախմբի տարր, Դ.Ի.Մենդելեևի քիմիական տարրերի պարբերական համակարգի չորրորդ շրջանը, ատոմային համարով 29. Նշվում է Cu (lat. Cuprum) նշանով։

Պղինձը բնության մեջ հանդիպում է ինչպես միացություններով, այնպես էլ բնիկ ձևով։ Արդյունաբերական նշանակություն ունեն խալկոպիրիտ CuFeS2-ը, որը հայտնի է նաև որպես պղնձի պիրիտ, խալկոցիտ Cu2S և բորնիտ Cu5FeS4: Դրանց հետ միասին հանդիպում են նաև պղնձի այլ միներալներ՝ կովելիտ CuS, կուպրիտ Cu2O, ազուրիտ Cu3(CO3)2(OH)2, մալաքիտ Cu2CO3(OH)2։ Երբեմն պղինձը հանդիպում է բնիկ ձևով, առանձին կլաստերների զանգվածը կարող է հասնել 400 տոննայի։ Պղնձի սուլֆիդները առաջանում են հիմնականում միջին ջերմաստիճանի հիդրոթերմային երակներում։ Պղնձի հանքավայրերը հաճախ հանդիպում են նաև նստվածքային ապարներում՝ պղնձի ավազաքարերում և թերթաքարերում: Այս տեսակի ամենահայտնի հանքավայրերն են Չիտայի շրջանում՝ Ուդոկան, Ղազախստանում՝ Ջեզկազգանը, Կենտրոնական Աֆրիկայի պղնձի գոտին և Գերմանիայում՝ Մանսֆելդը։

Պղնձի հանքաքարի մեծ մասը արդյունահանվում է բաց եղանակով: Հանքաքարում պղնձի պարունակությունը տատանվում է 0,4-1,0%: Պղնձի ֆիզիկական հատկությունները

Պղինձը ոսկե-վարդագույն ճկուն մետաղ է, օդում այն ​​արագորեն ծածկվում է օքսիդ թաղանթով, ինչը նրան տալիս է բնորոշ ինտենսիվ դեղնավուն կարմիր երանգ: Պղինձն ունի բարձր ջերմային և էլեկտրական հաղորդունակություն (էլեկտրական հաղորդունակությամբ երկրորդ տեղն է զբաղեցնում արծաթից հետո)։ Այն ունի երկու կայուն իզոտոպ՝ 63Cu և 65Cu, և մի քանի ռադիոակտիվ իզոտոպներ։ Դրանցից ամենաերկարակյացը՝ 64Cu-ն, ունի 12,7 ժամ կիսամյակ և երկու քայքայման ռեժիմ՝ տարբեր արտադրանքներով:

Պղնձի գույնը կարմիր է, վարդագույն, երբ կոտրվում է, և կանաչավուն-կապույտ, երբ կիսաթափանցիկ է բարակ շերտերով: Մետաղն ունի դեմքի կենտրոնացված խորանարդ վանդակ՝ a = 3,6074 Å պարամետրով; խտությունը 8,96 գ/սմ3 (20 °C): Ատոմային շառավիղ 1,28 Å; Cu+ իոնային շառավիղներ 0,98 Å; Сu2+ 0,80 Å; հալվել 1083 °C; եռման կետ 2600 °C; տեսակարար ջերմային հզորություն (20 °C-ում) 385,48 Ջ/(կգ Կ), այսինքն. 0,092 կկալ/(գ °C): Պղնձի ամենակարևոր և լայնորեն կիրառվող հատկությունները. բարձր ջերմահաղորդություն - 20 °C 394.279 W/(m K), այսինքն՝ 0.941 կալ/(սմ վրկ °C); ցածր էլեկտրական դիմադրություն - 20 °C ջերմաստիճանում 1,68·10-8 ohm·m: Գծային ընդարձակման ջերմային գործակիցը 17,0·10-6 է։ Պղնձից բարձր գոլորշիների ճնշումը աննշան է, 133,322 ն/մ2 (այսինքն՝ 1 մմ ս.ս.) ճնշումը հասնում է միայն 1628 °C ջերմաստիճանում: Պղինձը դիամագնիսական է; ատոմային մագնիսական զգայունություն 5.27·10-6. Պղնձի Բրինելի կարծրությունը 350 Մն/մ2 է (այսինքն՝ 35 կգֆ/մմ2); առաձգական ուժ 220 MN/m2 (այսինքն՝ 22 kgf/mm2); հարաբերական երկարացում 60%, առաձգական մոդուլ 132·103 MN/m2 (այսինքն՝ 13,2·103 կգֆ/մմ2): Պնդանալով առաձգական ուժը կարող է մեծացվել մինչև 400-450 Mn/m2, մինչդեռ երկարացումը կրճատվում է մինչև 2%, իսկ էլեկտրական հաղորդունակությունը՝ 1-3-ով։

Պղինձը ճկուն ոսկե-վարդագույն մետաղ է՝ բնորոշ մետաղական փայլով: Դ.Ի. Մենդելեևի պարբերական համակարգում այս քիմիական տարրը նշանակված է որպես Cu (Cuprum) և գտնվում է I խմբում (կողային ենթախումբ) 29-րդ համարի տակ, 4-րդ շրջանում։

Լատինական Cuprum անվանումը գալիս է Կիպրոս կղզու անունից։ Հայտնի փաստեր կան, որ Կիպրոսում դեռևս մ.թ.ա 3-րդ դարում եղել են պղնձի հանքեր, իսկ տեղի արհեստավորները պղինձ էին ձուլում։ Ընկերությունից կարող եք պղինձ գնել « ».

Ըստ պատմաբանների՝ հասարակությունը պղնձին ծանոթ է եղել մոտ ինը հազար տարի։ Ամենահին պղնձի արտադրանքը հայտնաբերվել է ժամանակակից Թուրքիայի տարածքում հնագիտական ​​պեղումների ժամանակ: Հնագետները հայտնաբերել են փոքրիկ պղնձե ուլունքներ և ափսեներ, որոնք օգտագործվում էին հագուստը զարդարելու համար։ Գտածոները թվագրվում են մ.թ.ա. 8-7-րդ հազարամյակների սկզբին։ Հնում պղնձից պատրաստում էին զարդեր, թանկարժեք սպասք, բարակ շեղբերով տարբեր գործիքներ։

Հին մետաղագործների մեծ ձեռքբերումը կարելի է անվանել պղնձի հիմքով համաձուլվածքի արտադրությունը՝ բրոնզ։

Պղնձի հիմնական հատկությունները

1. Ֆիզիկական հատկություններ.

Օդի մեջ պղինձը ձեռք է բերում վառ դեղնավուն կարմիր երանգ՝ օքսիդ թաղանթի ձևավորման շնորհիվ։ Նիհար թիթեղները դրանց միջով ուսումնասիրելիս ունենում են կանաչավուն կապույտ գույն։ Իր մաքուր տեսքով պղինձը բավականին փափուկ է, ճկուն է և հեշտությամբ գլորվում և ձգվում է: Կեղտը կարող է մեծացնել դրա կարծրությունը:

Պղնձի բարձր էլեկտրական հաղորդունակությունը կարելի է անվանել հիմնական հատկությունը, որը որոշում է դրա գերակշռող օգտագործումը: Պղինձն ունի նաև շատ բարձր ջերմահաղորդություն։ Կեղտերը, ինչպիսիք են երկաթը, ֆոսֆորը, անագը, անտիմոնը և մկնդեղը, ազդում են հիմնական հատկությունների վրա և նվազեցնում էլեկտրական և ջերմային հաղորդունակությունը: Ըստ այդ ցուցանիշների՝ պղինձը զիջում է միայն արծաթին։

Պղինձն ունի բարձր խտություն, հալման և եռման կետ։ Կարևոր հատկություն է նաև կոռոզիայից լավ դիմադրությունը: Օրինակ՝ բարձր խոնավության դեպքում երկաթը շատ ավելի արագ է օքսիդանում։

Պղինձը լավ է հարմարվում վերամշակման համար. գլորվել է պղնձե թիթեղների և պղնձե ձողի մեջ, քաշված պղնձե մետաղալարի մեջ, որի հաստությունը հասնում է հազարերորդական միլիմետրի: Այս մետաղը դիամագնիսական է, այսինքն՝ մագնիսացված է արտաքին մագնիսական դաշտի ուղղությամբ։

Պղինձը համեմատաբար ցածր ակտիվ մետաղ է։ Չոր օդի նորմալ պայմաններում նրա օքսիդացում չի առաջանում։ Այն հեշտությամբ փոխազդում է հալոգենների, սելենի և ծծմբի հետ: Օքսիդացնող հատկություն չունեցող թթուները ոչ մի ազդեցություն չունեն պղնձի վրա։ Ջրածնի, ածխածնի և ազոտի հետ քիմիական ռեակցիաներ չկան։ Խոնավ օդում տեղի է ունենում օքսիդացում՝ առաջացնելով պղնձի (II) կարբոնատ՝ պլատինի վերին շերտը:
Պղինձը ամֆոտեր է, այսինքն՝ երկրակեղևում ձևավորում է կատիոններ և անիոններ։ Կախված պայմաններից՝ պղնձի միացությունները ցուցաբերում են թթվային կամ հիմնային հատկություններ։

Պղնձի ստացման մեթոդներ

Բնության մեջ պղինձը գոյություն ունի միացություններով և նագեթների տեսքով։ Միացությունները ներկայացված են օքսիդներով, բիկարբոնատներով, ծծմբի և ածխածնի երկօքսիդի կոմպլեքսներով, ինչպես նաև սուլֆիդային հանքաքարերով։ Ամենատարածված հանքաքարերն են պղնձի պիրիտը և պղնձի փայլը։ Դրանցում պղնձի պարունակությունը 1-2% է։ Առաջնային պղնձի 90%-ը արդյունահանվում է պիրոմետալուրգիական մեթոդով, իսկ 10%-ը՝ հիդրոմետալուրգիական մեթոդով:

1. Պիրոմետալուրգիական մեթոդը ներառում է հետևյալ պրոցեսները՝ հարստացում և թրծում, փայլատման համար հալում, փոխարկիչում մաքրում, էլեկտրոլիտիկ զտում։
Պղնձի հանքաքարերը հարստացվում են ֆլոտացիայի և օքսիդատիվ թրծման միջոցով: Ֆլոտացիայի մեթոդի էությունը հետևյալն է. պղնձի մասնիկները, որոնք կախված են ջրային միջավայրում, կպչում են օդային փուչիկների մակերեսին և բարձրանում մակերես: Մեթոդը թույլ է տալիս ստանալ պղնձի փոշու խտանյութ, որը պարունակում է 10-35% պղինձ։

Ծծմբի զգալի պարունակությամբ պղնձի հանքաքարերը և խտանյութերը ենթակա են օքսիդատիվ բովելու: Թթվածնի առկայության դեպքում տաքացնելիս սուլֆիդները օքսիդանում են, իսկ ծծմբի քանակը կրճատվում է գրեթե կիսով չափ։ 8-25% պղինձ պարունակող վատ խտանյութերը բովում են։ 25-35% պղինձ պարունակող հարուստ խտանյութերը հալեցնում են՝ առանց բովելու դիմելու։

Պղնձի արտադրության պիրոմետալուրգիական մեթոդի հաջորդ փուլը փայլատ ձուլումն է: Եթե ​​որպես հումք օգտագործվում է մեծ քանակությամբ ծծմբով միանվագ պղնձի հանքաքար, ապա ձուլումն իրականացվում է լիսեռային վառարաններում։ Իսկ փոշու ֆլոտացիոն խտանյութի համար օգտագործվում են ռեվերբերացիոն վառարաններ։ Հալումը տեղի է ունենում 1450 °C ջերմաստիճանում։

Հորիզոնական կերպափոխիչներում՝ կողային փչումով, պղնձի փայլատը փչվում է սեղմված օդով, որպեսզի տեղի ունենա սուլֆիդների և երկաթի օքսիդացում: Այնուհետև ստացված օքսիդները վերածվում են խարամի, իսկ ծծումբը՝ օքսիդի։ Փոխարկիչն արտադրում է բլիստեր պղինձ, որը պարունակում է 98,4-99,4% պղինձ, երկաթ, ծծումբ, ինչպես նաև փոքր քանակությամբ նիկել, անագ, արծաթ և ոսկի։

Բլիստերային պղինձը ենթակա է կրակի, այնուհետև էլեկտրոլիտիկ զտման: Կեղտերը հանվում են գազերով և վերածվում խարամի։ Հրդեհային զտման արդյունքում պղինձը ձևավորվում է մինչև 99,5% մաքրությամբ: Իսկ էլեկտրոլիտիկ զտումից հետո մաքրությունը կազմում է 99,95%:

2. Հիդրոմետալուրգիական մեթոդը ներառում է պղնձի տարրալվացումը ծծմբական թթվի թույլ լուծույթով, այնուհետև պղնձի մետաղը անմիջապես լուծույթից առանձնացնելը: Այս մեթոդը օգտագործվում է ցածրորակ հանքաքարերի մշակման համար և թույլ չի տալիս թանկարժեք մետաղների արդյունահանումը պղնձի հետ միասին:

Պղնձի հավելվածներ

Իր արժեքավոր հատկությունների շնորհիվ պղնձի և պղնձի համաձուլվածքները օգտագործվում են էլեկտրատեխնիկայի և էլեկտրատեխնիկայի արդյունաբերության մեջ, ռադիոէլեկտրոնիկայի և գործիքների արտադրության մեջ: Կան պղնձի համաձուլվածքներ մետաղների հետ, ինչպիսիք են ցինկը, անագը, ալյումինը, նիկելը, տիտանը, արծաթը և ոսկին։ Ավելի քիչ են օգտագործվում ոչ մետաղներով համաձուլվածքները՝ ֆոսֆոր, ծծումբ, թթվածին: Գոյություն ունեն պղնձի համաձուլվածքների երկու խումբ՝ արույր (համաձուլվածքներ ցինկով) և բրոնզ (համաձուլվածքներ այլ տարրերով)։

Պղինձը շատ էկոլոգիապես մաքուր է, ինչը թույլ է տալիս օգտագործել այն բնակելի շենքերի կառուցման մեջ: Օրինակ՝ պղնձե տանիքը իր հակակոռոզիոն հատկությունների շնորհիվ կարող է ավելի քան հարյուր տարի գոյատևել առանց հատուկ խնամքի և ներկման:

Պղինձը ոսկու հետ համաձուլվածքների մեջ օգտագործվում է ոսկերչության մեջ։ Այս համաձուլվածքը մեծացնում է արտադրանքի ուժը, մեծացնում դիմադրությունը դեֆորմացման և քայքայման նկատմամբ:

Պղնձի միացությունները բնութագրվում են բարձր կենսաբանական ակտիվությամբ։ Բույսերում պղինձը մասնակցում է քլորոֆիլի սինթեզին։ Հետեւաբար, դա կարելի է տեսնել հանքային պարարտանյութերի կազմի մեջ: Մարդու մարմնում պղնձի պակասը կարող է հանգեցնել արյան կազմի վատթարացման: Այն հայտնաբերված է բազմաթիվ սննդամթերքներում: Օրինակ՝ այս մետաղը կա կաթի մեջ։ Այնուամենայնիվ, հարկ է հիշել, որ պղնձի ավելցուկային միացությունները կարող են թունավորումներ առաջացնել: Ահա թե ինչու չի կարելի ուտելիք պատրաստել պղնձե սպասքի մեջ։ Եռման ժամանակ մեծ քանակությամբ պղինձ կարող է ներթափանցել սննդի մեջ։ Եթե ​​ներսի սպասքը ծածկված է թիթեղի շերտով, ապա թունավորման վտանգ չկա։

Բժշկության մեջ պղինձը օգտագործվում է որպես հակասեպտիկ և ախտահանող միջոց։ Կոնյուկտիվիտի համար աչքի կաթիլների և այրվածքների լուծույթների բաղադրիչ է։